專利名稱:Re變質的低鋅熱浸鍍鋁合金鍍層材料的制作方法
技術領域:
本發(fā)明屬于鋁合金鍍層材料領域,特別涉及一種Re變質的低鋅熱浸鍍鋁合金鍍層材料。
背景技術:
由于全世界每年熱浸鍍用鋅消耗量達到鋅金屬總產(chǎn)量的70%以上,造成鋅資源短缺的形勢越來越嚴峻。2008年以來世界鋅產(chǎn)量平均每年保持在1200萬噸左右,熱鍍鋅產(chǎn)業(yè)的消費量就達到850萬噸以上,而鍍鋅鋼鐵制品的覆蓋面還不到全世界鋼產(chǎn)量的1/5。隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展,高端的鍍層鋼鐵制品所占比例越來越大,但即使把全世界的鋅都用來做鍍層材料,也遠遠不能滿足鋼鐵熱浸鍍需要。這種情況,在中國顯得尤其突出。也就是說,開發(fā)可替代鋅的鋼鐵熱浸鍍用新材料,是世界和中國技術經(jīng)濟發(fā)展的必然趨勢和要求,而最有希望作為代鋅的材料,是鋁鋅合金和鋁合金。
發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術 問題是:目前熱浸鍍中的鋅的用量大的缺點,本發(fā)明通過了一種Re變質的低鋅熱浸鍍鋁合金鍍層材料,提高Al的用量來降低Zn的量。本發(fā)明的技術方案:
一種Re變質的低鋅熱浸鍍鋁合金鍍層材料,按元素重量百分比計,該合金成分為Zn:20 25,Sr:0.03 0.05,Mg:1.5 2.0,Cr:0.1 0.2,Cd:0.05 0.08,Si:0.4 0.5,其余為Al和不可避免的微量雜質,變質劑Re2 (CO)ltl為爐料總量的0.00Γ0.01%。一種Re變質的低鋅熱浸鍍鋁合金鍍層材料,變質劑Re2 (CO) 10為粉末狀20 50目。一種Re變質的低鋅熱浸鍍鋁合金鍍層材料,Cr的加入形式為Cr (CO) 6。再通過常規(guī)的熔鑄加工工藝,制成成Al-Zn合金鍍層材料。本發(fā)明達到的有益效果:
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明所用的Zn的量2(Γ25%,通過添加多組分元素Mg、Cr、Cd、Sr和Re來彌補增加鋁的用量帶來的缺陷,其中鍶可使共晶Si的晶體的頭部成為細粒狀,有效地提高了合金的強度;Mg作為金屬強化劑和極化變質劑,可起到使熔體在宏觀上結構均勻,降低表面張力,并改善熔體與鍍件基體的親和性和提高鍍層強度的作用;Cd:起時效強化作用;Cr:主要作用是提高高溫性能、降低雜質Fe的有害作用,阻礙再結晶的成核和長大過程,強化結晶晶粒邊界,改善合金的抗應力腐蝕裂紋能力,以Cr(CO)6的加入,效果更好;Re:熔點極高,3180.(TC,以配合物Re2 (CO)ltl形式加入,在高溫下迅速分解出原子態(tài)的Re,有利于均勻彌散,提高合金性能。在粉末狀2(Γ50目相下,更有利于分散均勻。
具體實施例方式實施例1
(I)按配方選定一組元素,按照重量百分比例為:Zn:20, Sr:0.03, Mg:1.5, Cr:0.1,Cd:0.05,S1:0.4,其余為Al和不可避免的微量雜質,變質劑Re2 (CO) 10為爐料總量的
0.01% ;配制的合金總量為1000kg,則推算出所需的每種物質的重量為:Zn:200kg, Sr:0.3kg, Mg:15 kg, Cr:1 kg, Cd:0.5 kg, S1:4 kg, Al:779.2 kg, Re2(CO)10:0.1 kg ;
(2)先往熔煉爐中加入鋁錠或熔融鋁液,加熱使之完全融化并在700 800°C下保溫;
(3)再按配方加入其它物質,最后再加入鋅,攪拌均勻;現(xiàn)場取樣分析,根據(jù)分析結果和配方范圍,調整添加量;然后繼續(xù)熔煉和攪拌,再次取樣分析,直至各元素比例完全符合配方要求。(4)然后對上述合金熔體進行爐內精煉;往合金熔體中加入精煉劑,并攪拌均勻,熔體精煉在封閉環(huán)境中完成。(5)精煉后除渣、除氣、靜置、調溫至660 720°C,合金液傾倒出爐,同時過濾;濾液平緩傾入鑄造錠模中,通過順序式結晶方式,使熔體在錠模中自下而上凝結,形成銀白色錠型。實施例2
(I)按配方選定一組元素,按照重量百分比例為:Zn:22.5,Sr:0.04, Mg:1.75,Cr:
0.15,Cd:0.065,Si:0.45,其余為Al和不可避免的微量雜質,變質劑Re2 (CO) 1(|為爐料總量的0.005% ;配制的合金總量為1000kg,則推算出所需的每種物質的重量為:Zn:225kg,Sr:0.4 kg, Mg: 17.5 kg, Cr (CO) 6:6.3 kg, Cd:0.65 kg, S1:4.5 kg, Al:750.45 kg,Re2 (CO) 10:0.05 kg ;
其余步驟同實施例1。
實施例3
(I)按配方選定一組元素,按照重量百分比例為:Zn:25,Sr:0.05, Mg:2.0, Cr:0.2,Cd:0.08,S1:0.5,其余為Al和不可避免的微量雜質,變質劑Re2(CO)ltl為爐料總量的
0.001% ;配制的合金總量為1000kg,則推算出所需的每種物質的重量為:Zn:250kg,Sr:0.5kg, Mg:20 kg, Cr(CO)6:8.46 kg,Cd:0.8 kg,S1:5 kg, Al:721.7kg, Re2 (CO) 10: 0.01 kg;其余步驟同實施例1。
權利要求
1.一種Re變質的低鋅熱浸鍍鋁合金鍍層材料,其特征在于:按元素重量百分比計,該合金成分為 Zn:20 25,Sr:0.03 0.05,Mg:1.5 2.0,Cr:0.1 0.2,Cd:0.05 .0.08,S1:0.4 0.5,其余為Al和不可避免的微量雜質,變質劑Re2(CO)10為爐料總量的.0.001 0.01%。
2.根據(jù)權利要求1所述一種Re變質的低鋅熱浸鍍鋁合金鍍層材料,其特征在于:變質劑Re2 (CO) 10為粉末狀20 50目。
3.根據(jù)權利要求1所述一種Re變質的低鋅熱浸鍍鋁合金鍍層材料,其特征在于:Cr的加入形式為Cr(CO)6。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種Re變質的低鋅熱浸鍍鋁合金鍍層材料,按元素重量百分比計,該合金成分為Zn20~25,Sr:0.03~0.05,Mg1.5~2.0,Cr0.1~0.2,Cd0.05~0.08,Si0.4~0.5,其余為Al和不可避免的微量雜質,變質劑Re2(CO)10為爐料總量的0.001~0.01%,本發(fā)明的鍍層材料中大幅度提高了以Al代Zn的量,減少對Zn資源的依賴。
文檔編號C22C21/10GK103147025SQ20111039973
公開日2013年6月12日 申請日期2011年12月6日 優(yōu)先權日2011年12月6日
發(fā)明者張中可, 車云, 門三泉 申請人:貴州華科鋁材料工程技術研究有限公司